Este documento explica conceptos fundamentales del nivel de red en TCP/IP como direcciones IP, clases de direcciones, máscaras de subred y subnetting. Explica que las direcciones IP están divididas en tres partes: red, subred y host. También describe cómo calcular las direcciones de red, broadcast y hosts usando las máscaras de subred y cómo dividir una red grande en subredes más pequeñas mediante el uso de bits de subred.

2. Índice
El nivel de red.
El protocolo IP.
Clases de direcciones.
Subredes.
El nivel de red en TCP/IP.
ARP, RARP, ICMP.

3. Debemos recordar …
Cambio de base entre binario y decimal.
Partes de una dirección IP (hasta ahora red y host).
Clases de redes: sobre todo A, B y C.
Máscaras.

4. Clases de redes.

5. Máscaras de subred.
Secuencia de 32 bits. Ejemplo: 255.255.255.0
Las necesitan los routers para determinar la
dirección de red o subred a la que pertenece un
determinado host.
Se construye poniendo un 1 en cada bit del netid y
un 0 por cada bit del hostid.

6. Dirección de red.
La dirección de red servía para obtener la dirección de todo
el segmento de red.
Ninguna máquina puede tener como IP una dirección de red.
Tiene a 0 todos los bits de host.

7. Dirección de red.
La dirección de red sería:
10.0.0.0
La dirección de red sería:
172.16.0.0

8. Dirección de broadcast.
¿Y si se quiere enviar un paquete a todas las
máquinas en una red?
Hay que utilizar la dirección de broadcast.
En un paquete nunca aparecerá como dirección
origen, siempre es una dirección de destino.
Se obtiene a partir de la dirección de red,
poniendo a 1 todos los bits de host.

9. Dirección del broadcast.
La dirección de broadcast sería:
10.255.255.255
La dirección de broadcast sería:
172.16.255.255

10. Número de IPs en una red.
¿Cuántos ordenadores se podrían conectar en la red
192.168.1.1?
La parte de host sería el último byte así que los host serían:
192.168.1.00000000 192.168.1.0 192.168.1.00000101 192.168.1.5 192.168.1.00000100 192.168.1.10
192.168.1.00000001 192.168.1.1 192.168.1.00000110 192.168.1.6 ………..
192.168.1.00000010 192.168.1.2 192.168.1.00000111 192.168.1.7 192.168.1.11111101 192.168.1.253
192.168.1.00000011 192.168.1.3 192.168.1.00001001 192.168.1.8 192.168.1.11111110 192.168.1.254
192.168.1.00000100 192.168.1.4 192.168.1.00001010 192.168.1.9 192.168.1.11111111 192.168.1.255
Esta es la dirección de red
Esta es la dirección de
broadcast.
Salvo la dirección de red y la de broadcast, el resto de direcciones
pueden usarse como direcciones de máquinas en la red
192.168.1.0.
La primera dirección: 192.168.1.1
La última dirección: 192.168.1.254

11. SWITCH SWITCH
ROUTER
RED 192.168.1.0 RED 10.0.0.0

12. Cómo calcular el número de
máquinas.
192.168.1.xxxxxxxx
El número total de máquinas es 28 = 256
porque hay 8 bits de host. Hay que restar 2:
la dirección de red y la de broadcast.
2nº de hosts-2

13. Antes de seguir …
Routers o encaminadores son dispositivos de nivel 3
que encaminan paquetes IP entre redes
(interconectan redes).
Switches o conmutadores son dispositivos de nivel 2
que envían tramas entre máquinas de la misma red
(construyen físicamente la red).

14. ¡¡¡¡Pero esta manera de trabajar con direcciones IP
tiene muchos inconvenientes!!!!!!

15. Inconvenientes del direccionamiento basado en
clases.
Uso ineficiente del espacio de direcciones.
Imaginemos que una empresa necesita asignar 5000 direcciones IP.
Su ISP, le debería asignar una IP de una red de clase B.
150.16.xxxxxxxx.xxxxxxxx
216-2=65534 direcciones IP le dan, así que se desperdician
65534-5000=60535 DESPERDICIADAS!!!!

16. Si le dan una IP de clase A puede asignar 224-2=16777214
direcciones IP (y sólo necesito 5000!!!!)
24 bits

17. Si le dan una IP de clase B puede asignar 216-2=65534 direcciones IP (y
sólo necesito 5000!!!!)
16 bits

18. Si le dan una IP de clase C puede asignar 28-2=254 direcciones IP (pero
necesito 5000!!!!)
8 bits

19. Inconvenientes del direccionamiento basado en
clases.
Falta de organización dentro de la red.
Imaginemos que los 5000 hosts no están conectados al mismo router,
sino que pertenecen a redes distintas. ¿Cómo organizarlas?
El tráfico broadcast puede llegar a disminuir la
eficiencia de la red.
Daros cuenta que si tengo una red de clase B, puedo tener hasta
65534 hosts, y un envío broadcast iría dirigido a TODA la red!!!!
Eso puede ocasionar un bajo rendimiento de los routers.

20. ¿Solución?
Subdividir la red (una dirección de red) en redes más
pequeñas.
Esa técnica es la que se conoce como “subnetting”,
“subneteo” o “división en subredes de longitud fija”.

21. Subnetting.
En el interior se divide la
LAN en LANs más
pequeñas interconectadas
por routers.
Desde fuera es como si la
LAN no hubiera cambiado.

22. Subnetting.
Cada subred funciona como si fuese una red
independiente.
Desde el exterior la red se ve como si fuese una red
única.
Para realizar la división en subredes hay que dividir
la parte de hosts en dos partes.

23. Subnetting.
Sin subnetting una IP tiene dos partes.
Con subnetting una IP tiene tres partes.

24. Cómo identificar la red.
Para saber como se divide la parte de host en
subred y host se utilizan las máscaras.
Recordad, que la máscara pone a 1 todos los bits de
red y además ahora pondrá a 1 los bits de subred.
Ahora una
máscara puede
ser:
255.255.128.0

25. Ejercicio.
Si la máscara es 255.255.128.0
1. Escribe esa máscara en binario.
2. ¿De qué clase es esa máscara?
3. ¿Cuántos bits hay de red?
4. ¿Cuántos bits hay de subred?
5. ¿Cuántos bits hay de hosts?
6. Pon un ejemplo de una red con esa máscara.
7. Ahora escribe tres IPs de máquinas en esa red.

26. Cómo se obtenía la
dirección de red.
150.1.100.2 es una
dirección de clase B 150.1.100.2
hostid
La máscara es : 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0)
La dirección de red es el resultado del AND: 150.1.0.0

27. Pasos para dividir una red
en subredes.
1. Lo primero nos tienen que decir cuántas subredes se quieren.
Si por ejemplo una organización dispone de la red 192.168.22.0 y quiere
crear 3 segmentos Ethernet. (quiere crear 5 subredes).
2. Hay que calcular cuántos bits voy a necesitar para identificar a cada
subred.
Si k es el número de subredes. Aquí k=5.
Si n es el número de bits que necesito. “n” lo tengo que calcular.
Entonces se tiene que cumplir que 2n-2 >= k. 2n-2 >= 5, así que n=3
ya que será 23-2=6 >= 5. (ver la siguiente para explicación).

28. Con 4 bits consigo 16 subredes (me paso mucho).
Con 3 bits consigo 8 subredes.
Con 2 bits consigo 4 subredes (me quedo corto)

29. Pasos para dividir una red
en subredes.
Determinar la nueva máscara de subred.
Tendrá a 1 los bits correspondientes a la red y a la subred.
Tendrá a 0 los bits correspondientes al host.
En este caso la IP era 192.168.22.0 que es de clase C así que la
parte de red tiene los 3 primeros bytes y el host los 8 últimos bits.
De esos 8 bits, 5 serán de subred:
11111111.11111111.11111111.11100000
255 . 255 . 255 . 224

30. Pasos para dividir una red
en subredes.
Calcular las direcciones IP de las subredes.
Realizar todas las combinaciones binarias posibles con los bits de subred y
eliminar los que sean todo 0s y todo 1s.
192.168.22.0 era la IP de la red
255.255.255.248 la máscara
192.168.22.- - - 00000 Tengo 3 bits para subredes
192.168.22.000 00000 192.168.22.0.0 192.168.22.100 00000 192.168.128.0
192.168.22.001 00000 192.168.22.32 192.168.22.101 00000 192.168.22.160
192.168.22.010 00000 192.168.22.64 192.168.22.110 00000 192.168.22.192
192.168.22.011 00000 192.168.22.96 192.168.22.111 00000 192.168.22.224

32. Pasos para dividir una red
en subredes.
Calcular las direcciones de las máquinas.
Realizar todas las combinaciones posibles posibles con los bits del host
eliminando las que tienen todo 0s y todo 1s.
Cogemos por ejemplo la primera red, la
192.168.22.001 00000 192.168.22.32
Ahora para sacar todas las direcciones de máquinas, pues hacemos todas las
combinaciones posibles de los bits del host, es decir, los últimos 5 bits.En total
serían25-2=30 las máquinas o hosts que podríamos tener en esta red:

34. Ejercicio.
Ejercicio:
Para el resto de las subredes obtener:
- La dirección de subred.
- La dirección de broadcast de la subred.
- La máscara de la subred.
- La dirección de la primera IP.
- La dirección de la última IP.

35. Pasos para dividir una red
en subredes.
1. Lo primero nos tienen que decir cuántas
subredes se quieren.
2. Hay que calcular cuántos bits voy a necesitar
para identificar a cada subred.
Si k es el número de subredes.
Si n es el número de bits que necesito.
Entonces se tiene que cumplir que 2n-2 >=
k
3. Determinar la nueva máscara de subred.
Tendrá a 1 los bits correspondientes a la
red y a la subred.
Tendrá a 0 los bits correspondientes al
host.
4. Calcular las direcciones IP de las
subredes.
Realizar todas las combinaciones
binarias posibles con los bits de subred
y eliminar los que sean todo 0s y todo
1s.
5. Calcular las direcciones de las máquinas.
Realizar todas las combinaciones
posibles posibles con los bits del host
eliminando las que tienen todo 0s y
todo 1s.

36. Esto es lo
que hay
que
calcular

37. Esto es lo
que hay
que
calcular

38. Esto es lo
que hay
que
calcular